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金属ガラスの構造と相変態の特異性

研究報告コード R030000161
掲載日 2005年2月22日
研究者
  • 今福 宗行
研究者所属機関
  • 科学技術振興事業団 創造科学技術推進事業
研究機関
  • 科学技術振興事業団
報告名称 金属ガラスの構造と相変態の特異性
報告概要 金属ガラスの合金組成及び結合性とその原子配列との因果関係から、過冷却状態の異常安定化機構を解明することを目的として、様々な金属ガラス成分系について、ガラス相、過冷却液体及び結晶(あるいは準結晶)の普遍的特長を検討した。Fe基金属ガラスFe-Co-RE-B(RE=Nd, Sm, Tb, Dy)では、(Fe,Co)-B三角プリズムのランダムネットワーク間にRE原子が挿入された構造になっていること、Fe-M-B(M=Cr, W, Ta, Nb, Hf, Zr)では、Mの種類によって、過冷却液体温度域幅が大きく変化するにも拘わらず、いずれも(Fe,M)-B構造がM原子を介して辺共有的に繋がったランダムネットワーク構造であることが明らかとなった。Zr-Al-Cu-NM(NM=Pd, Pt)系金属ガラスでは、液体冷却温度が低いほど、ナノ結晶析出開始温度が低下することが明らかとなった。これは、Zr-NMペアに起因する不均一ゆらぎがナノ結晶化に対するquenching-in核となっているためであると考えられた。
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研究分野
  • 金属の結晶構造
  • 変態組織,加工組織
関連発表論文 (1) M. Imafuku, K. Yaoita, S. Sato, W. Zhang and A. Inoue: “Effect of Lanthanide Element on Glass-forming Ability and Local Atomic Structure of Fe-Co-(Ln)-B Amorphous Alloys”, Mater. Trans., JIM, 40 (1999) 1144-1148.
(2) S. Sato, E. Matsubara, S. Tanaka, M. Imafuku, Y. Waseda, T. Zhang and A. Inoue: “Structural Evolution of Zr60Al15Ni25 Bulk Metallic Glass in Supercooled Liquid Region”, JIM Proc. Vol.12(JIMIC-3), Proc of Intern. Conf. on Solid-Solid Phase Transformation '99 (Kyoto, Japan 1999) 1211-1214.
(3) S. Sato, E. Matsubara, S. Tanaka, M. Kimura, M. Imafuku, T. Zhang and A. Inoue: “In-situ Observation of Structural Evolution of Zr60Al15Ni25 Bulk Metallic Glass in Supercooled Liquid Region”, High Temp. Mater. & Processes, 19 (2000) 299-305.
(4) M. Imafuku, K. Yaoita, S. Sato, W. Zhang, A. Inoue and Y. Waseda: “Local Atomic Structure of Fe-Co-Ln-B (Ln=Sm,Tb or Dy) amorphous alloys with supercooled liquid region”, Mater. Sci. & Eng., A304-306 (2001) 660-664.
(5) E. Matsubara, S. Sato, M. Imafuku, T. Nakamura, H. Koshiba, A. Inoue and Y. Waseda: “Anomalous X-ray Scattering Study of Amorphous Fe70M10B20 (M=Zr,Nb, and Cr) Alloys”, Mater. Trans., JIM, 41 (2000) 1379-1384.
(6) M. Imafuku, S. Sato, H. Koshiba E Matsubara and A Inoue “Crystallization Behavior of Amorphous Fe90-xNb10Bx (x=10 and 30) Alloys”. Mater. Trans., JIM, 41 (2000) 1526-1529.
(7) E. Matsubara, S. Sato, M. Imafuku, T. Nakamura, H. Koshiba, A. Inoue and Y. Waseda “Structural Study of Amorphous Fe70M10B20 (M=Zr,Nb, and Cr) Alloys by X-ray Diffraction”, Mater. Sci. & Eng., A312 (2001) 136-144.
(8) C. Fan, M. Imafuku, H. Kurokawa and A Inoue: “Influence of the liquid Temperatures on Nanocrystal-forming Zr-based Metallic Glasses”, Scr. Mater., 44 (2001) 1993-1997.
(9) E. Matsubara, M. Sakurai, T. Nakamura M Imafuku, S. Sato, J. Saida and A. Inoue: “Environmental Structural Studies in Amorphous and Quasicrystalline Zr70Al6Ni10Pt14 Alloys”, Scr. Mater., 44 (2001) 2297-2301.
(10) M. Imafuku, S. Sato, H. Koshiba, E. Matsubara and A. Inoue: “Structural Variation of Fe-Nb-B Metallic Glasses during Crystallization Process”, Scr. Mater., 44 (2001) 2369-2372.
(11) M. Imafuku, S. Sato, T. Nakamura, H. Koshiba, E. Matsubara and A. Inoue: “Structural Study of Fe-Based Glassy Alloys with a Large Supercooled Liquid Region”, Mat. Res. Symp. Proc. Vol.644 (2001) L1.6.1-L1.6.11.
(12) E. Matsubara, S. Sato, M. Imafuku, J. Saida and A. Inoue: “Local Atomic Structures in Amorphous and Quasicrystalline Zr70Ni10Pt20 and Zr80Pt20 Alloy by the Anomalous X-ray Scattering Method”, Mat. Res. Symp. Proc. Vol.644 (2001) L1.1.1-L1.1.12.
(13) T. Nakamura, E. Matsubara, M. Imafuku, H. Koshiba, A. Inoue and Y. Waseda: “Structural Study of Amorphous Fe70M10B20 (M=Cr,W,Nb,Zr and Hf) Alloys by X-ray Diffraction”, Mater. Trans., 42 (2001) 1530-1534.
(14) S. Sato, M. Imafuku, E. Matsubara, A. Inoue and Y. Waseda: “In-House Anomalous X-ray Scattering Analysis of Amorphous Zr60Al15Ni25 alloy”, Mater. Trans., 42 (2001) 1977-1980.
(15) C. Fan, M. Imafuku, H. Kurokawa, A. Inoue and V. Haas: “Investigation of short-range order in nanocrystal-forming Zr60Cu20Pd10Al10 metallic glass and mechanism of nanocrystal formation”, Appl. Phys. Lett., 79 (2001) 1792-1794.
(16) M. Imafuku, J. Saida and A. Inoue: “Change in Local Atomic Structure during Formation of Icosahedral Quasicrystalline Phase in Zr70Pd30 Glassy Alloy”, J. Mater. Res., 16 (2001) 3046-3049.
(17) . M. Imafuku, K. Kitada, J. Saida, E. Matsubara and A. Inoue: “Structural Study of Quasicrystallization in Zr-Pd and Zr-Pt Binary Glassy Alloys”, Proc. 4th Pacific Rim Intern. Conf. on Advanced Materials and Processing, Ed. S. Hanada, Z. Zhong, S.W. Nam and R.N. Wright (The Japan Institute of Metals, 2001) pp59-61.
(18) M. Imafuku, C. Li, M. Matsushita and A. Inoue: “Formation of τ-phase in Fe60Nb10B30 Amorphous Alloy with a Large Supercooled Liquid Region”, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1, 41 (2002) 219-221.
(19) S. Sato, T. Nishi, E. Matsubara, M. Imafuku, N. Nishiyama, Y. Waseda and A. Inoue: “Development of In-House Fast X-ray Diffraction Apparatus and its Application to the Supercooled Liquid Pd40Ni10Cu30P20 Alloy”, Sci. & Tech. Adv. Mater., 3 (2002) 69-73.
(20) M. Iinafuku, S. Sato, E. Matsubara and A. Inoue: “Structural Study of Fe90-xNb10Bx (x=10,20 and 30) Glassy Alloys”, accepted for publication in J. Non-Cryst. Solids.
(21) M. Kitada, M. Imafuku, J. Saida and A. Inoue: “Structural Study of Quasicrystallization in Zr-NM (NM=Pd and Pt) Metallic Glasses”, accepted for publication in J. Non-Cryst. Solids.
(22) M. Imafuku, W. Zhang and A. Inoue: “Local Atomic Structures in (Fe,Co)-Nd-B and Fe-Nb-B Glassy Alloys Studied by X-ray Diffraction”, Trans. Mater. Res. Soc. Jpn., 27 (2002) 7-12.
研究制度
  • 創造科学技術推進事業 井上過冷金属プロジェクト
研究報告資料
  • 今福 宗行. 金属ガラスの構造と相変態の特異性. 創造科学技術推進事業 井上過冷金属プロジェクトシンポジウム要旨集-過冷金属の本性と安定化機構の解明-(研究期間:1997-2002),2002. p.8 - 15.

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